二级直齿圆柱齿轮减速器_课程设计

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机械设计

课程设计说明书

设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器

设计者：第四维

指导教师：刘博士

2011年12月23日

目录

一、设计题目 (3)

二、传动装置总体设计 (3)

三、选择电动机 (3)

四、确定传动装置传动比分配 (5)

五、计算传动装置运动和动力参数 (5)

六、齿轮的设计 (6)

七、减速机机体结构设计 (13)

八、轴的设计 (14)

九、联轴器的选择 (23)

十、减速器各部位附属零件设计 (23)

十一、润滑方式的确定 (24)

一.设计题目

设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。轻微震动，单向运转，在室内常温下长期连续工作。卷筒直径D=220mm,运输带的有效拉力F=1500N,运输带速度 1.1/v m s ,电源380V,三相交流.

二.传动装置总体设计

1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。

3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V 带设置在高速级。 其传动方案如下：

三．选择电动机

1.选择电动机类型：

按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V ，Y 型。

2.选择电动机的容量

电动机所需的功率为： W

d a

P P KW =

η 1000

W FV

P KW =

所以 1000d a FV

P KW =

η

由电动机到运输带的传动总功率为

1a 242234

η=ηηηη

1

η—联轴器效率：0.99

2η—滚动轴承的传动效率：0.98 3η—圆柱齿轮的传动效率：0.97 4

η—卷筒的传动效率：0.96

则：24210.990.980.970.960.817a 242234η=ηηηη=⨯⨯⨯= 所以 1.65

=

2.020.817

d a

FV

p KW η=

= 3.确定电动机转速

卷筒的工作转速为 601000601000 1.1

96/min 220

w V n r D ππ⨯⨯⨯=

==⨯

二级圆柱齿轮减速器传动比=840i ，

总

所以电动机转速可选范围为

,(840)96/min (7643822)/min d w n i n r r ==⨯=总

符合这一范围的同步转速有750、1000和1500r/min。

根据容量和转速，由书本表14.1或有关手册选定电动机型号为Y100L-4。其主要性能如下表：

电动机型

号

额定功率

KW

同步转速

r/min

额定转速

r/min

起动转矩

额定转矩

最大转矩

额定转矩

Y100L1-4 2.2 1500 1420 2.2 2.2

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比，可见第二方案比较适合。因此选定电动机型号为Y100L1-4，其主要参数如下；

四.确定传动装置的总传动比和分配传动比

总传动比：1420=

==14.896

n i n 电总卷 分配传动比：121.4i i =，取1 4.55i =，经计算2 3.25i =注： 1i 为高速级传动比，2

i

为低速级传动比。

五.计算传动装置的运动和动力参数

将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴；

1η，2η，3η，4η—依次为联轴器、轴承、齿轮传动和卷筒的的传动效率。

1.各轴转速：11420/min m n n r == 121142031

2.1/min 4.55

n n r i =

== 232312.196/min 3.25

n n r i =

== 4n =3n =96/min r

2.各轴输入功率： 1 2.020.99 2.00d P P KW 1=η=⨯=

21 2.000.980.97 1.90P P KW 23=ηη=⨯⨯= 32 1.900.980.97 1.81P P KW 23=ηη=⨯⨯= 43 1.810.980.99 1.76P P KW 21=ηη=⨯⨯=

3.各轴输入转矩： 6

49.5510 1.3610d

m

p T N mm n =⨯=⨯⨯d 41 1.3410d T T N mm 1=η=⨯⋅ 421 5.810T T i N m 23=ηη=⨯⋅1 5322 1.810T T i N m 23=ηη=⨯⋅ 53 1.7410T T N m 12=ηη=⨯⋅卷

1-3轴的输出功率、输出转矩分别为各轴的输入功率、输入转矩乘轴承传动效率

0.99。

运动和动力参数结果如下表：

六.齿轮的设计

Ⅰ.高速级大小齿轮的设计

1材料选择,由表10-1选择小齿轮材料为40Cr,硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS

2 选小齿轮齿数124z =，大齿轮齿数2 4.5524109.2z =⨯=，取2110z = 3按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，即

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